DE2529238C2

DE2529238C2 - Ellenbogengelenk-Endoprothese

Info

Publication number: DE2529238C2
Application number: DE2529238A
Authority: DE
Inventors: Michael Edward Rainford Merseyside Cavendish; Martin Arthur Liverpool Merseyside Elloy
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1974-07-03
Filing date: 1975-07-01
Publication date: 1985-06-20
Also published as: CH591849A5; IE41572B1; DE2529238A1; IE41572L; GB1514468A; US4008495A

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsflächen (13) an den Enden des Oberann-Gelenkteils (10) angeordnet sind und einen Winkel (λ) miteinander einschließen und reliefartig gestaltet sind, und daß die Verankerungsfläche (25) des Ellenbogen-Gelenkteils (20) auf der von der Gelenkfläche (21) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und reliefartig gestaltet ist.

2. Endoprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsflächen (13) des Oberarm-Gelenkteils (10) je eine Längsrippe (14) aufweist, welche in Richtung der Neigung der beiden Verankerungsflächen (13) zueinander verläuft

3. Endoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrippe (14) in der Mitte der Verankerungsflächen (13) liegt.

4. Endoprothese nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Längsrippen (14) in der Mitte der Verankerungsflächen (13) in Längserstreckung eine Ausnehmung (15) aufweisen.

5. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkfläche (21) des Ellenbogen-Gelenkteiles (20) sich über weniger als 180 Winkelgrade erstreckt.

6. Endoprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkfläche (11) des Oberarm-Gelenkteils (10) die Oberflächengestalt zweier mit ihren kleineren Flächen verbundener Kegelstümpfe aufweist.

7. Endoprothese nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ellenbogen-Gelenkteil (20) an jedem Ende der Seitenflächen (23) und Verankerungsflächen (25) geneigte Flächen (28,29).

8. Endoprothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsfläche (25) des Ellenbogen-Gelenkteils (20) eine Nut

(26) aufweist, deren Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Oberarm-Gelenkteils (10) steht.

9. Endoprothese nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (26) als Sehne verläuft und daß an den Enden der Nut (26) zwei achsparallel verlaufende Verankerungselemente auf der Verankerungsfläche (25) ausgebildet sind.

10. Endoprothese nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallel verlaufenden Verankerungselemente in die Fläche der Verankerungsfläche (25) eingearbeitete achsparallele Nuten

(27) sind.

Die Erfindung betrifft eine Ellenbogengelenk-Endoprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Ellenbogengelenk-Endoprothese ist nach einem älteren Vorschlag in der DE-PS 24 04 481 beschrieben. Die dort zur Verankerung vorgeschlagenen Markkanalsporne dringen jedoch tief in den Knochen ein, wodurch das Infektionsrisiko erhöht wird, da ein erheblicher Anteil an Knochenmaterial entfernt werden muß.

Die aus der DE-OS 20 07 214 bekannte Ellenbogengelenkendoprothese besteht aus zwei Gelenkteilen, die unter starrem Formschluß miteinander durch einen Scharnierzapfen untrennbar miteinander verbunden sind.

Die Schwierigkeit bei solchen Scharnieren ist die Übertragung einer Vielzahl von Kräften, die auf die Prothese einwirken, jedoch nur begrenzt in Bewegung umgesetzt werden können. Das Scharnier und seine Verankerung wird so gefährlich belastet, was häufig Lockerungen bewirkt.

Bei der aus der DE-OS 23 59 627 bekannten Ellbogengelenk-Endoprothese fehlen zwar lange Markkanalsporne sowie die erwähnte scharnierartige mechanische

- Gelenkverbindung, jedoch wird auch hier zur Befestigung ein kurzer Sporn eingesetzt. Weiterhin werden dort zylindrische Flächen beschrieben, die sowohl eine Axialverschiebung als auch eine Drehung um die Achse herum gestatten. Zur Befestigung wird der Oberarmknochengc'Ienkteil um das entsprechende Knochenende in einer einzigen planaren Richtung angeordnet, während der Ellenteil in seinem Knochen sitzt. Ein schwerwiegender Nachteil besteht darin, daß hier eine Axialverschiebung zur Instabilität führt. Auch neigt der Oberknochengelenkteil dazu, sich aufgrund der am Ende angreifenden Kippkräfie nach einer Welle zu lösen. Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Prothese aus drei Teilen aufgebaut, was den Auf- und Einbau der Prothese verkompliziert.
In der DE-OS 19 64 781 wird eine Prothese für das Kniegelenk eines Menschen beschrieben, wo wiederum stabförmige, längliche Ansätze zur Verankerung verwendet werden. Die Verankerungsflächen weisen eine reliefartige Gestaltung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Ellbogengelenk-Endoprothese im Hinblick auf durch Schub- und Kippkräfte auftretende Instabilität bzw. Lockerungen des Oberarm-Gelenkteils zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Es dürfte einleuchten, daß gegenüber dem Stand der Technik die naturgerechtere Gelenkflächenform nicht nur die gewünschte Drehung, sondern auch zusätzlich entlastende Bewegungen ermöglicht, die für das Gelenk natürlich sind. Die Verwendung einer ähnlichen Ausgestaltung für das oberarmseitige Gelenkteil wirkt sich ebenfalls vorteilhaft aus, da sie notwendigerweise den natürlichen Konturen des Knochens folgt und deshalb mit dem Knochen in optimaler Art und Weise in Eingriff gelangt, um den Belastungen zu widerstehen, die aufgrund der nicht in Bewegung umgesetzten Kräfte entstehen.

Die Unteransprüche beschreiben besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
F i g. 1,2 und 3 das Oberarm-Gelenkteil in drei jeweils

um 90° zueinander gedrehten Ansichten;

F i g. 4—8 das Ellenbogen-Gelenkteil in radialer Richtung bezogen auf die gedachte Rotationsachse von außen (F i g. 4) und von innen (F i g. 5), in axialer Richtung (F i g. 6) und in radialer Sicht gegenüber den F i g. 4 und 5 (F ι g. 7), in einem Schnitt nach der Linie Y- Yin F i g. 6 (F ig-8);

F i g. 9 schematiseh die Art der Einpflanzung der Endoprothese in Richtung auf die Beuge des Ellbogens gesehen; und

Fig. 10 einen schematischen Schnitt senkrecht zur Rotationsachse die Anordnung nach F i g. 9.

Das in den F i g. 1 —3 dargestellte Oberarm-Gelenkteil 10 besteht zweckmäßig aus einer Chrom-Kobalt-Molybdän-Legierung oder aus Edelstahl. Das Oberarm-Gelenkteil 10 weist eine Gelenkfläche 11 auf, welche sine Rotationsfläche bei Drehung um die dargestellte Rotationsachse 12 ist In Umfangsrichtung gesehen handelt es sich bei der Gelenkfläche 11 um einer konvexen Rollkörper, während in Längsrichtung gesehen die Gelenkfläche 11 konkav ist, wie die Fig. 1 und 2 zeigen. Die Gelenkfläche 11 konvergiert - in Längsrichtung gesehen — von den jeweiligen äußeren Enden nach innen zu in einem Mittelabschnitt, wo der kleinste Durchmesser liegt Die Gelenkfläche 11 hat die Gestalt zweier mit ihren kleinen gleichen Flächen aneinander gesetzter Kegelstümpfe.

Die Verankerungsflächen 13 sind in der aus F i g. 1 und 2 erkennbaren Weise in einer Richtung aufeinander zugeneigt, so daß sie mit den Radialebenen des gesamten Oberarm-Gelenkteiles 10 gleiche kleine Winkel bilden. Die Verankerungsflächen 13 sind im wesentlichen eben und schließen einen Winkel α von etwa 70° miteinander ein. Die Verankerungsflächen 13 sind dadurch reliefartig ausgebildet, daß jeweils in der Mitte Längsrippen 14 in der gegenseitigen Neigungsrichtung verlaufen, wobei jede Längsrippe 14 in der Mitte eine Ausnehmung 15 der sich aus F i g. 1 und 3 ergebenden Gestalt aufweist.

Das Ellenbogen-Gelenkteil 20 ist ein massiver Körper, der aus einem geeigneten Kunststoff besteht, zweckmäßig aus einem Polyäthylen äußerst hohen Molekulargewichtes. Das Ellenbogen-Gelenkteil 20 weist eine Gelenkfläche 21 auf, welche eine konkave Drehfläche ist, die durch Drehung um eine Achse 22 entsteht. In Längsrichtung gesehen hat die Gelenkfläche 21 eine konvexe Gestalt, und zwar komplementär zur Gelenkfläche 11 am Oberarm-Gelenkteil 10. Im Gegensatz zur Gelenkfläche 11 am Oberarm-Gelenkteil 10, welche umfangsmäßig über volle 360° geht, beträgt die Umfangserstreckung der Gelenkfläche 21 des Ellenbogen-Gelenkteiles 20 weniger als 180°, zweckmäßig etwa 160°, in Umfangsrichtung.

Die weiteren Oberflächen am Ellenbogen-Gelenkteil 20 ergeben sich im wesentlichen aus der Teil-Ring-Gestalt, welche durch die um die Achse 22 drehende Erzeugende bestimmt ist So weist das Ellenbogen-Gelenkteil 20 zwei gleiche Seitenflächen 23 auf, die in parallelen Radialebenen der Achse 22 liegen. Zwei gleiche Endflächen 24 liegen in zwei Axialebenen, verlaufen also senkrecht zu den Seitenflächen 23. Ferner weist gegenüber der Gelenkfläche 21 das Ellenbogen-Gelenkteil 20 eine radial äußerste und im wesentlichen zylindrische Verankerungsfläche 25 auf, die koaxial zur Achse 22 angeordnet ist. Die Verankerungsfläche 25 ist dadurch reliefartig gestaltet, daß eine Nut 26 in Umfangsrichtung durch die Verankerungsfläche 25 lguft, deren Boden gemäß der gestrichelten Linie in F i g. 6 auf einer Sehne des

Kreises liegt, der in F i g. 6 die Verankerungsfläche 25 darstellt Die Nut 26 und die Sehne sind in der aus den Fig.6—8 ersichtlichen Weise symmetrisch zum Ellenbogen-Gelenkteil 20 angeordnet Ferner sind an den beiden Enden der Nut 26 zwei achsparallele Nuten 27 in die Verankerungsfläche 25 eingearbeitet deren Lage sich aus den Fig.4, 6 und 7 ergibt Weiter sind die Enden des Ellenbogen-Gelenkteils 20 dadurch abgeschrägt daß geneigte Flächen 28 und 29 an jedem Ende der Seitenflächen 23 bzw. der Verankerungsfläche 25 ausgebildet sind, deren Orientierung sich aus der Zeichnung ergibt

Bei der Implantation werden die dargestellten Gelenkteile am unteren Ende des Oberarmknochens bzw. am oberen Ende der Elle mit Acrylzement oder einem anderen insoweit geeigneten Füllstoff befestigt, wobei die reliefartigen Ausstülpungen oder Ausnehmungen in den Verankerungsflächen zur formschlüssigen Halterung der Gelenkteile in dem Füllstoff dienen.

Zum weiteren Verständnis der Implantation wird auf die F i g. 9 und 10 verwiesen, welche die beiden Bauteile mit koinzidierenden Achsen und demnach gelenkartig in Eingriff stehenden Gelenkflächen an dem Oberarmknochen bzw. de·· Elle zeigen.

Zu den besonderen Vorteilen der erfindungsgemäßen Endoprothese gehört vor allem, daß man die normale Form des Ellbogengelenkes nahezu unverändert beibehalten kann. Dabei besteht die Möglichkeit von bei Scharnieren nicht gegebenen seitlichen Verschiebungen und auch Verzerrungen, wodurch die Gefahr von Brüchen unter besonderer Belastung stark vermindert wird. In dieser Hinsicht ist wichtig, daß eine dem natürlichen Gelenk sehr ähnliche Struktur der Gelenkflächen verwendet wird, wodurch besondere und abnorme BeIastungen in den Knochen selbst nicht zusätzlich auftreten können. Außerdem muß man im Gegensatz zu der im älteren Recht beschriebenen Endoprothesen wesentlich weniger Knochen entfernen, wodurch die Heilungschancen auch dann noch erheblich sind, wenn durch postoperative Infektionen die Operation selbst wiederholt werden muß. Im eingepflanzten Zustand ist die Endoprothese selbst im wesentlichen von Knochen umhüllt, wodurch alle diejenigen postoperativen Schwierigkeiten verringert werden, die bei subeutanen Implantaten gerne auftreten. Man sieht ferner, daß man symmetrisch gestaltete Gelenkteile für den linken und den rechten Ellbogen verwenden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Ellenbogengelenk-Endoprothese aus zwei Gelenkteilen,

a) einem ersten Oberarm-Gelenkteil (10) mit einer in Umfangsrichtung konvex und in Längsrichtung von einem zum anderen Ende gesehen symmetrisch zum Mittelabschnitt konkav ausgebildete Gelenkfläche (11), und Verankerungsflächen (13) aufweist, und

b) einem zweiten Ellenbogen-Gelenkteil (20) mit einer der Gelenkfläche (11) am ersten Gelenkteil (10) komplementär gestaltetem Gelenkfläche (21) von kleinerer Umfangsabmessung als der am ersten Gelenkteil (10) ausgebildeten Gelenkiläche (11) und einer Verankerungsfläche (25),